Fisiología del buceo a profundidad y otras situaciones hiperbáricas
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Fisiología del buceo en profundidad y otras situaciones hiperbáricasCapítulo 44
Fisiología Taller
• García Pérez Felipe• Jaramillo Romero Jonás• Hernández Cardoza Eduardo Ubaldo• Palacios Torrez Ana Karen
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Relación de la presión con la profundidad marina.
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Efecto de la profundidad marina sobre el volumen de los gases: Ley de boyle.
• La presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante.
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Narcosis por nitrógeno a presiones de este gas elevadas.
36 mPierde algunas precauciones
45 a 60 mEl buceador está
somnoliento
60 a 75 mFuerza
disminuye y se vuelve torpe
A partir de 75 mSe vuelve casi
inútil
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Toxicidad por el oxígeno a presiones elevadas
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Intoxicación aguda por oxígeno
Síntomas:
•Convulsiones*
•Náuseas
•Calambres musculares
• Irritabilidad
•Desorientación
•PO2 :
4 atm = 3,040 mmHg
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Términos:• Oxigeno Molecular:Elemento quimico compuesto por dos atomos de oxigeno. Es inodoro,
incoloro e insipido.
• Oxidación: Reacción química a partir de la cual un átomo, ion o molécula cede electrones.
• Radicales libres: Sustancias químicas muy reactivas que introducen oxígeno en las células, produciendo la oxidación de sus partes, alteraciones en el ADN, y que provocan cambios que aceleran el envejecimiento del cuerpo. cualquier especie química capaz de una existencia independiente y que contiene uno o más electrones no apareados.
• Radicales libres del oxigeno: Moléculas altamente reactivas, muy inestables, de corta vida media, producidas por el organismo en baja concentraciones a partir del metabolismo y la respiración celular.
• Superóxido O2 : Anión formado por la captación de un e- por una molécula de Oxigeno.
• Peróxido: Óxido que contiene más oxígeno que el óxido normal.
• Peróxido de Hidrogeno: Poderoso oxidante enlazado con el hidrogeno.
• Peroxidasas: Enzima que descompone el agua oxigenada en agua y oxígeno atómico (activo).
• SOD: Enzima compuesta de proteínas con metales, que convierte los radicales superóxido en agentes menos tóxicos.
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• Ácidos grasos poliinsaturados: Ácidos grasos que poseen mas de un doble enlace entre sus carbonos.
• Edema Pulmonar: acumulación de líquido en el intersticio pulmonar, en los alvéolos, en los bronquios y bronquiolos; por exceso de circulación desde el sistema vascular pulmonar hacia el extravascular y los espacios respiratorios.
• Atelectasia: Ausencia de expansión de los alveolos pulmonares debido a una obstrucción aguda.
• CO2: Gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono.
• Escafandra: Traje compuesto de una vestidura impermeable y un casco perfectamente cerrado, con un cristal frente a la cara y orificios y tubos para renovar el aire; se emplea para permanecer sumergido en el agua.
• Compensación respiratoria: amortiguan la intensidad de los cambios agudos del equilibrio ácido-base en relación a la respiración.
• Acidosis respiratoria: Trastorno del equilibrio ácido-base causado por la retención y aumento de ácido carbónico (CO2) e hipercapnia, que conduce a un incremento en la concentración de hidrogeniones
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• Enfermedad/Síndrome por descomprensión (Embolia Gaseosa): Es producida por una disminución brusca de la presión atmosférica. Esta enfermedad se caracteriza por la aparición de pequeñas burbujas e inflamación a nivel subcutáneo, El síntoma inequívoco es la aparición de un fuertísimo dolor, que afecta a diversas partes del cuerpo. Ciertas regiones corporales pueden sufrir parálisis transitoria y en ocasiones se producen lesiones permanentes e incluso la muerte.
• Nivel del mar: Altura de las aguas del mar cuando está en calma, que sirve de referencia para medir la altura o la profundidad de una montaña, un punto geográfico, etc.
• Hipercapnia: trastorno que consiste en el aumento de la PaCO2 por sobre el límite superior normal de 45 mmHg.
• Obnubilación: Estado de ofuscación o confusión mental que tiene una persona y que se caracteriza por la lentitud y no coordinación de los movimientos. Hay confusión mental y trastorno en la asociación de ideas.
• Narcosis: Estado de sopor o pérdida de la sensibilidad o la conciencia de carácter pasajero, en especial el producido por la ingesta de narcóticos.
• Anestesia: Ausencia temporal de la sensibilidad de una parte del cuerpo o de su totalidad provocada por la administración de una sustancia química, por la hipnosis o como causa de una enfermedad.
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Oxidación intracelular excesiva como causa de la toxicidad por Oxigeno del Sistema Nervioso:
“Radicales libres oxidantes”
Poca capacidad oxidativa
Forma activa de O2
Oxidación
Radicales libres del O2
Radical Libre Superóxido O2-
Radical Peróxido
• Forma de H2O2
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PO2 tisular normal: 40 mmHg
Continua producción de
Radicales libres por O2 disuelto
Eliminación por Peroxidasas,
Catalasas y SOD
Eliminación rápida y efecto escaso o
nulo
Solo si el Mecanismo Amortiguador Hb-O2 mantiene una PO2 tisular normal.
PO2 Alveolar critica (2 atm de PO2)
Fallo de Mecanismo Hb-O2
Aumento de PO2 Tisular (cientos o miles de mmHg)
Inundación de Sistemas enzimáticos para la eliminación de radicales libres oxidantes
Efectos Destructivos Graves o Mortales celulares
•Oxidación de Ácidos grasos poliinsaturados•Oxidación de enzimas celulares•Neuronas son las principales afectadas por su alta cantidad de lípidos•Disfunción del Encéfalo
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De 0 a 11 horas
Disposición de manera
indefinida
No presenta Toxicidad
aguda por O2 del SNC
Después de 12 horas
Disposición a 1 atm de O2
Congestión de vías aéreas
Edema pulmonar
No se presenta en los demás
tejidos
Espacios aéreos pulmonares expuestos directamente a la
elevada PO2
El O2 se libera en los demás tejidos corporales a una PO2 casi normal por el
S. amortiguador Hb-O2
Atelectasia
PO2 a 1 atm
Producidos por la lesión del recubrimiento de los bronquios y
alveolos
La intoxicación crónica
por oxígeno produce alteraciones pulmonares
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Equipo de buceo
Diseño y función adecuada
Sin problemas a la toxicidad de CO2
Profundidad en si misma no aumenta la PaCO2 alveolar
Profundidad no aumenta velocidad
de CO2 corporal
Mientras se siga respirando un VT
normal y espirando CO2 a como se
forme
La P. alveolar de CO2 tendrá un valor normal
Tipos de Buceo: -Escafandra
-Aparatos con reinhalacion
Acumulación de CO2 en espacio
muerto y reinhalacion por el
buceador
Tolerancia de hasta 80mmHg de la PCO2 (doble
alveolar normal)
Aumento de volumen
respiratorio minuto (VRM) con un
máximo de 8-11 veces
Compensación por el aumento de CO2
> A 80mmHg de PCO2 Alveolar
Situación intolerable
Centro respiratorio empieza a deprimirse
Efectos metabólicos tisulares negativos de la PCO2 elevada
Fallo respiratorio
Deja de compensar
Acidosis respiratoria grave
Grados variables de Obnubilación
Narcosis
Anestesia
Toxicidad por el CO2 a grandes
profundidades del mar
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Respiración de aire a presión elevada por
periodos prolongados
Aumento de la cantidad de N2 disuelto en líquidos corporales
Sangre en capilares pulmonares se satura de N2 a la misma
presión elevada que hay en la mezcla alveolar respiratoria
En un plazo de varias horas se transporta una cantidad
suficiente de N2 a todos los tejidos corporales para elevar su
PN2 tisular
Se iguala hasta llegar a la PN2 del aire respirado
El cuerpo no metaboliza el N2, este se disuelve en todos los
tejidos corporales
La PN2 pulmonar disminuye de nuevo a un nivel mas bajo
Se puede eliminar el N2 por un proceso respiratorio inverso
Tarda horas
Origen de múltiples problemas colectivos: “Enfermedad por
descomprensión”
Descomprensión del buceador tras una exposición excesiva
a una presión elevada
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Volumen del Nitrógeno disuelto en los líquidos corporales a diferentes profundidades
1 Lt de N2 a nivel corporal
Disuelto en el cuerpo: • Algo < (menos de la mitad) en el agua
corporal• Algo > (mas de la mitad) en la grasa
5 veces mas soluble que en agua
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Saturación de N2 por parte del buceador
El Volumen al Nivel del Mar de Nitrógeno disuelto en el cuerpo a diferentes profundidades toma las siguientes
medidas:0 Metros = 1 Litro
10 Metros = 2 Litros
30 Metros = 4 Litros
60 Metros = 7 Litros
90 Metros = 10 Litros
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Equilibrio de presiones gaseosas de N2 tisulares
Son necesarias varias horas
La P. gaseosa del N2 de todos los tejidos corporales lleguen casi a equilibrarse
Su equilibrio tiene que ser casi idéntico al de la P. gaseosa del N2 en los alveolos
Causas:La
sangre no
fluye con
rapidez suficien
te
El N2 no
difunde con
rapidez suficiente para
un equilibrio casi instantáneo
N2 disuelto
en agua
puede
llegar a un equilibrio semi completo en 1 hora
o meno
s
Tejido grasoPrecisa un transporte
5 veces > de N2Tiene
vascularización
escasa
Retoma el equilibrio en
unas cuant
as horas
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Profundidad y N2 corporal
Permanencia a niveles profundos por poco tiempo
(minutos)
Poca disolución de N2 en agua y tejidos
corporales
Permanencia a niveles profundos por mucho tiempo
(varias horas)
Saturacion de N2 tanto en agua como en grasa
Si una persona…
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Cuando se asciende súbitamente a la superficie del mar se desarrollan burbujas de N2 ocasionando lesiones en todo el cuerpo Se le denomina Enfermedad
por Descompresión
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Síntomas
Por el bloqueo causado
por las burbujas de gas
en
en muchos vasos
sanguíneos la principal
consecuencia es
isquemia tisular y la
muerte.
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Los síntomas son:
•Dolor en articulaciones, músculos de las piernas y brazos (90%).•Mareo(5%).•Parálisis, colapso o inconsciencia(3%).•Asfixia por obstrucción capilar pulmonar seguida de la muerte(2%).
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Eliminación del nitrógeno
Si el buzo asciende lento a la superficie se elimina una cantidad suficiente de N2 mediante la espiracion a través de los pulmones
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La armada de EE. UU. elaboró unas tablas de descompresión para eliminar el N2.
• 10 mins. a una profundidad de 15m
• 17 mins. a una profundidad de 12m
• 19 mins. a una profundidad de 9m
• 50 mins. a una profundidado de 6m
• 84 mins. a una profundidad de 3m
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Tanque de descompresión
Otra técnica es meter al buzo en un tanque presurizado y reducir gradualmente la presión.
Las personas con síntomas de la enfermedad de Caisson, se les vuelve a comprimir inmediatamente y después se les lleva al tanque de descomoresión durante un período mayor.
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Buceo con saturación y mezclas
•Cuando el buzo se expondrá a altas profundidades permanece durante días o semanas en tanques de compresión.
•Durante inmersiones a profundidades muy altas habitualmente se utilizan He en las mezclas en lugar de N2
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Submarinismo (equipo autónomo de respiración subacuática)
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Problemas fisiológicos especiales en los submarinos
• Escape de los submarinos
• Problemas de salud en el ambiente interno del submarino
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Oxigenoterapia hiperbárica